Die wachsende Leistung aus fluktuierenden Quellen wie Wind- und Solarenergie stellt die Stromnetze vor große Herausforderungen. Denn es wird immer dann zu erheblicher Netzinstabilität kommen, sobald sich die Lücke zwischen Energieproduktion und -verbrauch zu stark öffnet. Zwei Systeme, die dies bei einer intelligenten Kombination verhindern können, sind dezentrale Stromspeicher und elektrische Wärmeerzeuger. Bei geeigneter Steuerung sorgen sie für Entlastung der Stromnetze und puffern als Abnehmer oder Lieferant Energie. Zudem bietet „Power-to-Heat“, d. h. die direkte, lokale Stromerzeugung und dessen Umwandlung in Wärme plus Wärmespeicherung, im Fall von Wärmepumpen eine sehr effiziente und im Fall von bivalenten Elektrodenkesseln und Heizstäben eine sehr kostengünstige Option im Wärmemarkt, um fossile durch erneuerbare Energie zu ersetzen und Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren. Das sind zentrale Ergebnisse der neuen VDE-Studien „Batteriespeicher in der Nieder- und Mittelspannungsebene“ und „Potenziale für Strom im Wärmemarkt bis 2050“, die der Verband heute in Berlin vorstellte.
VDE-Studie Batteriespeicher in der Nieder- und Mittelspannungsebene
Wie die VDE-Studien zeigen, sind beide Systeme sehr schnell regelbar und können damit Netz- und Systemdienstleistungen bereitstellen. Allerdings sind diese Anwendungen heute noch nicht wirtschaftlich, weil derzeit nur die Nutzung von Eigenstrom begünstigt ist. Damit gesamtwirtschaftlich sinnvolle Maßnahmen auch betriebswirtschaftlich umgesetzt werden können, müssen laut den VDE-Experten geeignete rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen einschließlich der hierfür erforderlichen Tarife und Tarifstrukturen geschaffen werden. Zudem muss das Zusammenwirken beider Systeme optimiert werden. Um beide Systeme in das Gesamtsystem (Smart Energy System) einzubinden, sollten insbesondere kleinere dezentrale Systeme zusammengeschlossen werden. Hierfür müssen angepasste Informations- und Steuerungskonzepte geschaffen werden, wie es beginnend bei von manchen Energieversorgern systemisch zusammengefassten kleinen Blockheizkraftwerken mit Kraft-Wärmekoppelung bereits geschieht. Ferner gilt es, einzelne Technologien weiterzuentwickeln, um die Potenziale der beiden Systeme für die Energiewende voll auszuschöpfen, so die VDE-Studie.
Batteriespeicher für erneuerbare Energien besonders gut geeignet.
Die VDE-Experten empfehlen vor allem den Einsatz flexibler Batteriespeicher in der Mittel- und Niederspannungsebene. Diese Speicher sind - in großer Zahl eingesetzt - technisch besonders gut geeignet, um die Auswirkungen der schwankenden Einspeisungen aus Solar und Windkraft im Kurzzeitbereich (bis zu einigen Stunden) zu beherrschen. Dabei können die Batteriespeicher prinzipiell Netz- und Systemdienstleistungen in allen Bereichen erbringen und somit auch in gewissem Umfang Aufgaben konventioneller Kraftwerke übernehmen. Für den Kurzzeitbereich bieten sich insbesondere Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Technologien an. Bei größeren Speicher-Systemen können Hochtemperaturbatterien und Redox-Flow-Batterien je nach Anwendung von Vorteil sein.
Wirtschaftlich stehen Batteriespeicher im Wettbewerb mit Alternativen wie dem Netzausbau, Abregelung von Einspeisern und anderen Techniken. Wichtig ist es daher, an den regulatorischen Rahmenbedingungen zu schrauben, um in naher Zukunft (bis 2025) einen wirtschaftlichen Betrieb von Batteriespeichern zu ermöglichen. Dies alles in Abhängigkeit von den künftigen Preisen pro Kilowatt für Batteriespeicher. Umso wichtiger ist es laut VDE-Studie, die bestehenden Rechtsunsicherheiten sowie Regelungs- und Definitionslücken in Bezug auf Speicher auszuräumen und einen umfassenden Rechtsrahmen für die Stromspeicherung zu schaffen. Um die gesamtwirtschaftlichen Chancen zu nutzen, müssten also zunächst die hohe Kostenbelastung von Strom durch Steuern und Abgaben gesenkt sowie geeignete rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen gesetzt werden.
Für die Redaktion: Die beiden VDE-Studien „Batteriespeicher in der Nieder- und Mittelspannungsebene“ und „Potenziale für Strom im Wärmemarkt bis 2050“ können im InfoCenter unter www.vde.com für 250 Euro bestellt werden. Für VDE-Mitglieder und Journalisten sind die Studien kostenlos.
